CN108737673A - 网络电话设备、外部连接卡以及网络电话设备的通讯方法 - Google Patents

网络电话设备、外部连接卡以及网络电话设备的通讯方法 Download PDF

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Abstract

一种网络电话设备、外部连接卡以及网络电话设备的通讯方法。网络电话设备包括控制器、网络连接端口、网络传输模块以及继电器。继电器耦接在控制器以及所述网络连接端口的至少两个接脚之间。在与网络连接端口连接的外部网络线不具备以太网供电功能或外部网络线的供电模式是以太网供电的第一模式时，继电器将控制器的传输端以及接收端分别连接至网络连接端口的至少两个接脚。控制器藉由所述至少两个接脚与所述外部网络线连接的外部设备以符合异步接收传输端口接口的信号相互传递信息或传输指令。

Description

网络电话设备、外部连接卡以及网络电话设备的通讯方法
技术领域
本发明有关于一种电话设备的检测技术，且特别有关于一种可藉由有线网络孔(RJ45)传输符合通用异步接收传输端口(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter；UART)接口的信号的网络电话设备、外部连接卡及网络电话设备与外部设备的通讯方法。
背景技术
在目前的消费型或功能型电子产品的外观与体积考虑上，除了必要的功能所对应的连接端口以外，厂商希望尽量减少其他输入/输出连接端口，藉以达到美观、简洁以及节省硬件成本。若以网络电话机(IP Phone)来说，其外观除了需要一个网络孔(如，RJ45端口)来作为网络数据传输且利用以太网供电(Power over Ethernet；POE)技术供电以外，理论上并不需要其他连接端口。
然而，当在研发网络电话机或是网络电话机中的***网络功能异常而需要进行除错时，由于网络电话机并没有专用于除错的连接端口(如，UART接口或是以RJ42端口实现的RS232接口)，因而无法顺地利读取网络电话机当中的***信息，或是对网络电话机当中的***进行固件升级或调整，导致增加维护人员诸多的困难。因此，厂商希望能够在网络电话机的外观设计以及后续维修处理这两个层面，对于减少其他输入/输出连接端口的技术上获得较佳的解决方案。
发明内容
本发明提供一种网络电话设备、外部连接卡以及网络电话设备的通讯方法，其可利用线网络孔(RJ45)传输符合通用异步接收传输端口(UART)接口的信号，从而减少网络电话设备的输入/输出连接端口数量。
本发明实施例的网络电话设备包括控制器、网络连接端口、网络传输模块以及继电器。控制器，用以处理符合异步接收传输端口(UART)接口的信号，其具备传输端以及接收端。网络连接端口包括多个接脚。网络传输模块耦接至所述网络连接端口的全部或部分接脚。继电器耦接在所述控制器以及所述网络连接端口的多个接脚中的至少两个接脚之间。在与所述网络连接端口连接的外部网络线的供电模式是以太网供电的第一模式时，所述继电器将所述控制器的所述传输端以及所述接收端分别连接至所述网络连接端口的所述至少两个接脚，所述控制器藉由所述至少两个接脚与所述外部网络线连接的外部设备以符合所述异步接收传输端口接口的信号相互传递信息或传输指令。
本发明实施例的外部转接卡包括网络连接端口、隔离芯片以及主控芯片。网络连接端口包括多个接脚，所述接脚通过外部网络线连接至网络电话设备。隔离芯片耦接所述网络连接端口的多个接脚中的至少两个接脚，并将所述至少两个接脚上的信号转换为预定电压范围内的信号。主控芯片耦接所述隔离芯片。主控芯片用以将所述预定电压范围内的所述信号转换为符合异步接收传输端口(UART)接口的信号，藉以使与所述主控芯片相连接的外部计算机存取所述符合异步接收传输端口接口的信号，并让所述外部计算机以及所述网络电话设备藉由所述外部转接卡以相互传递信息或传输指令。
在本发明实施例的网络电话设备与外部设备的通讯方法中，所述网络电话设备包括处理符合异步接收传输端口接口的信号的控制器以及网络连接端口。所述通讯方法包括下列步骤。在所述控制器以及所述网络连接端口的至少两个接脚之间设置继电器。判断与所述网络连接端口连接的外部网络线的供电模式是否是以太网供电的第一模式。当所述外部网络线的供电模式是以太网供电的所述第一模式时，控制所述继电器以将所述控制器的传输端以及接收端分别连接至所述网络连接端口的所述至少两个接脚，以使所述控制器藉由所述至少两个接脚与所述外部网络线连接的外部设备以符合所述异步接收传输端口接口的信号相互传递信息或传输指令。
基于上述，本发明实施例所述的网络电话设备利用网络连接端口(如，RJ45端口)中的四条线(如，第1、2、3、6个接脚)来作为网络传输之用，另外RJ45端口中的另外四条线(如，第4、5、7、8个接脚)则用来作为传输符合UART协议的信号之用。此外，为了让网络电话机还能够利用RJ45端口来实现以太网供电(POE)技术，因此在UART控制器以及RJ45端口之间设置继电器(relay)，避免以太网供电所使用的电压不小心烧毁用来处理UART接口的控制器。在对网络电话机进行维修时，可利用外部连接卡将符合UART协议的信号进行转换以成为RS232协议的信号，让外部的计算机能藉由符合RS232协议的端口来获得信号，藉以读取网络电话机的信息以及下达相关指令。本发明实施例所述的网络电话设备便可利用网络连接端口(RJ45端口)传输符合通用异步接收传输端口(UART)接口的信号，从而减少输入/输出连接端口的数量。网络电话设备不用设置UART接口转换为RS232接口的电路及连接端口(如，不需设置DB-25端口或RJ11端口)以节省成本。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1是依照本发明一实施例的一种网络电话设备的方块图。
图2是依照本发明一实施例的网络电话设备、外部连接卡以及外部设备的方块图。
图3是依照本发明一实施例中网络电话设备与外部设备的通讯方法的流程图。
符号说明
100：网络电话设备
110：控制器
120、220：网络连接端口
130：网络传输模块
132：变压器
134：网络传输芯片
140：继电器
150：网络供电控制芯片
160：供电模式切换器
195：外部网络线
200：外部连接卡
230：隔离芯片
240：主控芯片
290：外部设备
UART_TX1：控制器的传输端
UART_TX2：主控芯片的传输端
UART_RX1：控制器的接收端
UART_RX2：主控芯片的接收端
SC：供电模式切换器的控制信号
P1～P8：网络连接端口的接脚
NR1：继电器的第一连接端
NR2：继电器的第二连接端
N1：隔离芯片的第一连接端
N2：隔离芯片的第二连接端
S310～S340：步骤
具体实施方式
图1是依照本发明一实施例的一种网络电话设备100的方块图。网络电话设备100可以是具备话筒且仅具单个网络连接端口120的网络电话机，也可以是具单个网络连接端口120以及其他连接接口(如，USB接口)的网络电话转接器。网络电话设备100主要包括控制器110、网络连接端口120、网络传输模块130以及继电器140。控制器110用以处理符合异步接收传输端口(UART)接口的信号。控制器110具备UART传输端UART_TX1以及UART接收端UART_RX1。本实施例的网络连接端口120属于RJ45连接端口，其包括8个接脚P1～P8。网络传输模块130主要包括变压器132以及网络传输芯片134。本实施例的变压器132连接至网络连接端口120中的部分接脚P1～P3、P6。网络传输芯片134则藉由变压器132来间接地存取这些接脚P1～P3、P6上的信号，藉以进行网络电话通讯。
继电器140耦接在控制器110以及网络连接端口120的多个接脚P1～P8中的至少两个接脚之间。详细来说，继电器140的第一连接端NR1连接到网络传输端口120的第四接脚P4以及第五接脚P5。继电器140的第二连接端NR2连接到网络传输端口120的第七接脚P7以及第八接脚P8。继电器140连接到网络连接端口120的第四接脚P4、第五接脚P5、第七接脚P7以及第八接脚P8的原因在于，这些接脚在以太网络类型为100BASE-T或10BASE-T时并未作为网络传输的线路使用，因此本发明实施例可将这些接脚作为控制器110传输符合UART接口的信号至与网络连接端口120相连的外部电子装置(如，本发明实施例在下述描述的外部连接卡以及外部设备)相互沟通使用。应用本实施例者可依其需求来调整继电器140的第一连接端NR1以及第二连接端NR2连接至网络连接端口120的其他接脚，或是，可将第一连接端NR1仅连接第四接脚P4或第五接脚P5，将第二连接端NR2仅连接第七接脚P7或第八接脚P8。当然，若是将第一连接端NR1仅连接第四接脚P4或第五接脚P5、将第二连接端NR2仅连接第七接脚P7或第八接脚P8，则下述于图2描述的外部连接卡便需要适应性地调整隔离芯片所连接的网络连接端口的对应接脚。
一般来说，当网络电话设备100正常运作时，网络电话设备100将藉由网络连接端口120的接脚P1～P3、P6与外部网络进行数据传输，从而实现网络电话的功能。换句话说，网络传输模块130利用网络连接端口120中的四个接脚P1～P3、P6以实现以太网络的传输，所述以太网络的类型为100BASE-T或10BASE-T，而这些以太网络协议的数据传输上限为100Mbps。特别说明的是，本实施例的网络电话设备100无法适用于数据传输上限为1000Mbps的以太网络协议(如，以太网络的类型为1000BASE-T、1000BASE-TX等)，因上述这些以太网络协议需要以网络连接端口120中的所有(8个)接脚来作为网络信息的传输之用，网络连接端口120中便没有其他尚未被使用的接脚来传输符合UART接口的信号，也就无法实现本发明实施例。
网络电话设备100还包括网络供电控制芯片150以及供电模式切换器160。网络供电控制芯片150用实现以太网供电(POE)功能，其通过与网络连接端口120相耦接的外部网络线来获得网络电话设备100所需的电力。目前的POE功能是以36V至57V的电压来传输电力，因此若连接不当将会使控制器110因直接接触过大的电压而烧毁。以本实施例来说，以太网供电(POE)具备两种模式，第一种模式(称为第一模式MODE_A)是利用网络连接端口120的接脚P1～P3、P6来传输电力，而另一种模式(称为第二模式MODE_B)则是利用网络连接端口120的接脚P4、P5、P7、P8来传输电力。然而，若连接至网络连接端口120的外部供电设备是采用MODE_B模式来供应电力的话，若没有继电器140的保护，控制器110将会直接烧毁。
因此，本发明实施例藉由供电模式切换器160来判断外部供电设备所采用的POE模式为第一模式(MODE_A)或是第二模式(MODE_B)。若网络连接端口120所连接的外部网络线的外部装置不具备以太网供电功能的话，表示网络电话设备100有另外的设备可以获取电力，并且网络连接端口120并未连接到网络电话专用的网络线路。也就是说，网络连接端口120应该是藉由不具POE功能的外部网络线连接到外部连接卡，继电器140便会将控制器的传输端UART_TX1藉由第一连接端NR1而连接至网络连接端口120的第四接脚P4以及第五接脚P5，且将控制器的接收端UART_RX1藉由第二连接端NR2而连接至网络连接端口120的第七接脚P7以及第八接脚P8。此时，控制器110便可藉由接脚P4、P5、P7、P8与外部网络线连接的外部装置(如，外部连接卡以及外部计算机设备)以符合异步接收传输端口接口的信号相互传递信息或传输指令。由于本实施例的网络电话设备100并未设计额外的电源接收途径，因此供电模式切换器160难以侦测到网络连接端口120所连接的外部网络线的外部装置不具备以太网供电功能。
若网络连接端口120所连接的外部网络线的外部装置具备以太网供电功能，且此外部装置的POE供电模式是以太网供电的第一模式MODE_A的话，由于第一模式MODE_A是利用网络连接端口120的接脚P1～P3、P6来传输电力，并不会直接或间接地连接至控制器110，因此继电器140仍将控制器的传输端UART_TX1连接至网络连接端口120的第四接脚P4以及第五接脚P5，且将控制器的接收端UART_RX1连接至网络连接端口120的第七接脚P7以及第八接脚P8。此时，控制器110便可藉由接脚P4、P5、P7、P8与外部网络线连接的外部装置以符合异步接收传输端口接口的信号相互传递信息或传输指令。
若网络连接端口120所连接的外部网络线的外部装置具备以太网供电功能，且此外部装置的POE供电模式不是以太网供电的第一模式MODE_A、而是第二模式MODE_B的话，则供电模式切换器160便会传输控制信号SC至继电器140，藉以使继电器140断开控制器110的传输端UART_TX1及接收端UART_RX1与网络连接端口的接脚P4、P5、P7、P8之间的连接。此时，控制器110与网络连接端口120之间的连接皆已断开，因此无法与外部装置藉由UART接口的信号进行沟通。
图2是依照本发明一实施例的网络电话设备100、外部连接卡200以及外部设备290的方块图。图2中的网络电话设备100与图1中的网络电话设备相同。在一般情况下，网络电话设备100可藉由外部网络线连接到外部网络，藉以进行网络电话通讯。然而，若是网络电话设备100中的***出错、需要维修或更新固件时，本发明实施例便可藉由外部转接卡200来将网络电话设备100藉由外部网络线195连接至外部设备290，让外部设备290读取网络电话设备100当中的***信息、或是下指令以更新固件。外部设备290可以是计算机或固件升级服务器。于本实施例中，外部设备290可藉由RS232接口以及相关的实体端口(如，DB-25端口或RJ11端口)来相互传输信息。
本实施例的外部转接卡200包括网络连接端口220、隔离芯片(isolation IC)230以及主控芯片(console IC)240。网络连接端口220包括多个接脚，这些接脚可通过外部网络线195连接至网络电话设备100。隔离芯片230耦接网络连接端口220的多个接脚中的至少两个接脚(例如，连接到第四接脚P4以及第七接脚P7)，并将这些接脚上的信号转换为预定电压范围内的信号。例如，隔离芯片230将网络连接端口220的第四接脚P4上的信号转换为预定电压范围内的信号以传输到主控芯片240的UART传输端UART_TX2；隔离芯片230将网络连接端口220的第七接脚P7上的信号转换为预定电压范围内的信号以传输到主控芯片240的UART接收端UART_RX2。在外部转接卡200中，网络连接端口220的第四接脚P4连接到主控芯片240的UART传输端UART_TX2，且网络连接端口220的第七接脚P7连接到主控芯片240的UART接收端UART_RX2。换句话说，主控芯片240藉由UART传输端UART_TX2以及UART接收端UART_RX2来耦接隔离芯片230。
外部连接卡200可藉由第一模式MODE_A来向网络电话设备100供电，因此网络电话设备100便可因有供电来源而启动。如此一来，主控芯片240可将上述预定电压范围内的信号转换为符合异步接收传输端口(UART)接口的信号，藉以使与主控芯片240相连接的外部设备290(如，计算机)存取符合异步接收传输端口接口的信号，并让外部设备290以及网络电话设备100中的控制器110藉由外部转接卡200以及网络连接端口120、220中的接脚P4、P7以相互传递信息或传输指令。
于部分实施例中，隔离芯片230的第一连接端N1耦接可网络连接端口220的第四接脚P4或第五接脚P5，或同时耦接第四接脚P4及第五接脚P5。隔离芯片230的第二连接端N2可耦接网络连接端口230的第七接脚P7或第八接脚P8，或同时耦接第七接脚P7及第八接脚P8，当视应用本实施例者的需求以及网络电话设备100中继电器140与网络连接端口120的接脚连接关系而定。
图3是依照本发明一实施例中网络电话设备100与外部设备290的通讯方法的流程图。图3的通讯方法可参照图2的各个元件。于步骤S310中，在网络电话设备100的控制器110以及网络连接端口120的至少两个接脚之间设置继电器140。于步骤S320中，供电模式切换器160判断与网络连接端口120连接的外部网络线的供电模式是否为以太网供电的第一模式MODE_A。若外部网络线的供电模式是以太网供电的第一模式MODE_A时，则从步骤S320进入步骤S330，控制继电器140以将控制器的传输端UART_TX1以及接收端UART_RX1分别连接至网络连接端口120的至少两个接脚(例如，接脚P4、P5、P7、P8)，以使控制器110藉由所述至少两个接脚(接脚P4、P5、P7、P8)与外部网络线195连接的外部设备290以符合异步接收传输端口接口的信号相互传递信息或传输指令。相对地，若外部网络线的供电模式不是以太网供电的第一模式MODE_A、而是第二模式MODE_B时，则控制继电器140以断开控制器110的传输端UART_TX1以及接收端UART_RX1与网络连接端口120的至少两个接脚之间的连接。
综上所述，本发明实施例所述的网络电话设备利用RJ45端口中的四条线(如，第1、2、3、6个接脚)来作为网络传输之用，另外RJ45端口中的另外四条线(如，第4、5、7、8个接脚)则用来作为传输符合UART协议的信号之用。此外，为了让网络电话机还能够利用RJ45端口来实现以太网供电(POE)技术，因此在UART控制器以及RJ45埠之间设置继电器(relay)，避免以太网供电所使用的电压不小心烧毁用来处理UART接口的控制器。在对网络电话机进行维修时，可利用外部连接卡将符合UART协议的信号进行转换以成为RS232协议的信号，让外部的计算机能藉由符合RS232协议的端口来获得信号，藉以读取网络电话机的信息以及下达相关指令。本发明实施例所述的网络电话设备便可利用线网络孔(RJ45)传输符合通用异步接收传输端口(UART)接口的信号，从而减少输入/输出连接端口的数量。网络电话设备不用设置UART接口转换为RS232接口的电路及端口(如，不需设置RJ11端口)以节省成本。
虽然本发明已以实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视所附的权利要求所界定者为准。

Claims (10)

1.一种网络电话设备，包括：
控制器，用以处理符合异步接收传输端口接口的信号，其具备传输端以及接收端；
网络连接端口，包括多个接脚；
网络传输模块，耦接至所述网络连接端口的全部或部分接脚；以及
继电器，耦接在所述控制器以及所述网络连接端口的多个接脚中的至少两个接脚之间，
其中在与所述网络连接端口连接的外部网络线的供电模式是以太网供电的第一模式时，所述继电器将所述控制器的所述传输端以及所述接收端分别连接至所述网络连接端口的所述至少两个接脚，所述控制器藉由所述至少两个接脚与所述外部网络线连接的外部设备以符合所述异步接收传输端口接口的信号相互传递信息或传输指令。
2.如权利要求1所述的网络电话设备，其中所述网络传输模块利用所述网络连接端口中的四个接脚以实现以太网络的传输，所述以太网络的类型为100BASE-T或10BASE-T。
3.如权利要求1所述的网络电话设备，所述继电器连接到所述网络连接端口的第四接脚、第五接脚、第七接脚以及第八接脚，
在与所述网络连接端口连接的外部网络线不具备所述以太网供电功能或所述外部网络线的供电模式是以太网供电的所述第一模式时，所述继电器将所述控制器的所述传输端连接至所述网络连接端口的第四接脚以及第五接脚，且将所述控制器的所述接收端连接至所述网络连接端口的第七接脚以及第八接脚。
4.如权利要求1所述的网络电话设备，还包括：
供电模式切换器，耦接至所述网络连接端口以判断所述外部网络线的供电模式是否是以太网供电的第一模式，
当所述供电模式切换器判断所述外部网络线的供电模式不是以太网供电的所述第一模式时，传输控制信号至所述继电器以断开所述控制器的所述传输端及所述接收端与所述至少两个接脚之间的连接。
5.如权利要求1所述的网络电话设备，其中所述网络传输模块包括：
变压器，耦接至所述网络连接端口的第一接脚、第二接脚、第三接脚以及第六接脚；
网络传输芯片，藉由变压器所提供的所述网络连接端口上的第一接脚、第二接脚、第三接脚以及第六接脚的信号来进行网络电话通讯。
6.如权利要求5所述的网络电话设备，还包括：
网络供电控制芯片，藉由与所述网络连接端口连接的所述外部网络线来获得电力，从而供电给所述网络电话设备。
7.一种外部转接卡，包括：
网络连接端口，包括多个接脚，所述接脚通过外部网络线连接至网络电话设备；
隔离芯片，耦接所述网络连接端口的多个接脚中的至少两个接脚，并将所述至少两个接脚上的信号转换为预定电压范围内的信号；以及
主控芯片，耦接所述隔离芯片，用以将所述预定电压范围内的所述信号转换为符合异步接收传输端口接口的信号，藉以使与所述主控芯片相连接的外部计算机存取所述符合异步接收传输端口接口的信号，并让所述外部计算机以及所述网络电话设备藉由所述外部转接卡以相互传递信息或传输指令。
8.如权利要求7所述的外部转接卡，其中所述隔离芯片的第一连接端耦接所述网络连接端口的第四接脚或第五接脚，或同时耦接所述第四接脚及所述第五接脚；所述隔离芯片的第二连接端耦接所述网络连接端口的第七接脚或第八接脚，或同时耦接所述第七接脚及所述第八接脚。
9.一种网络电话设备与外部设备的通讯方法，所述网络电话设备包括处理符合异步接收传输端口接口的信号的控制器以及网络连接端口，所述通讯方法包括：
在所述控制器以及所述网络连接端口的至少两个接脚之间设置继电器；
判断与所述网络连接端口连接的外部网络线的供电模式是否为以太网供电的第一模式；以及
当所述外部网络线的供电模式是以太网供电的所述第一模式时，控制所述继电器以将所述控制器的传输端以及接收端分别连接至所述网络连接端口的所述至少两个接脚，以使所述控制器藉由所述至少两个接脚与所述外部网络线连接的外部设备以符合所述异步接收传输端口接口的信号相互传递信息或传输指令。
10.如权利要求9所述的通讯方法，还包括：
当所述外部网络线具备所述以太网供电功能且所述外部网络线的供电模式不是以太网供电的所述第一模式时，控制所述继电器以断开所述控制器的所述传输端及所述接收端与所述至少两个接脚之间的连接。
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